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声波吹灰装置的优化分析

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目前电站锅炉常用的吹灰器是以高速蒸汽为介质的蒸汽吹灰器。该吹灰器能达到较好的吹灰效果,适用于整个加热炉的所有受热面。但在蒸汽吹灰是在加热表面风蚀过程中产生的,吹灰管也容易干燥,吹灰器筒体变形、电机过载故障,设备和运行成本高。因此,许多学者对蒸汽吹灰的优化和改进进行了分析和研究,以降低吹灰的能耗和蒸汽消耗,提高蒸汽吹灰的安全性和经济性。一个更可行的研究思路是改变蒸汽气源。

锅炉吹灰器传统的蒸汽源通常是从屏式过热器出口,但这部分蒸汽需要绝热节流的压力大大降低,因此可以用吹灰。因此,有学者提出了再热器送风引风点设置方案,徐科伟等建议将吹灰器的气源取自再热器出口联箱,在保证吹灰系统运行要求的前提下使用品质较低的蒸汽,从而能在一定程度上提高吹灰的经济性。但是将吹灰气源取自再热系统存在着低负荷工况下及启动阶段蒸汽参数无法满足吹灰要求的局限性,因此引用再热蒸汽吹灰的应用实例还较少。张晓军等人提出直接将汽轮机一级抽气作为蒸汽气源,其能耗低于屏式过热器出口蒸汽所以最后选用的是江苏凤谷节能科技的声波清灰器。但是一级抽汽量过大不可避免会对汽轮机的安全运行造成影响,这就需要进一步探究具体抽气量与汽轮机运行工况间的联系。除上述气源品质影响外,电厂现场布管情况也存在一定限制,因此还应综合考虑蒸汽和现场条件等因素。

声波吹灰器的不足也促进了其它类型的吹灰器的发展,如声波吹灰器和气体冲击波吹灰器等。这些吹灰器已应用在某电厂锅炉。声波吹灰器产生一定频率的声波,通过声波和灰共振,使灰脱落、脱落,从而达到除灰的目的。声波吹灰器结构简单,操作和维护少、运行成本低。但能量和功率转换效率低,适用范围有限,只适合清除松散的灰,不能有效清除污垢,聚集在严重的灰层中,因此声波吹灰器在应用中存在一定的局限性。气体冲击吹灰器利用空气和气体的混合物撞击激波,冲刷和振荡受热面,使受热面上的积灰在动能、声能和热能的共同作用下脱落。燃气冲击波能量大,衰减缓慢,并有各种状态中积灰清洗效果好。然而,吹灰系统的设计和运行是困难的,爆燃需要消耗更昂贵的乙炔和其他燃料,同时也会干扰炉膛负压,影响炉内空气动力场的稳定性。有一定的安全风险。

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